DE102019203356B4

DE102019203356B4 - Reversible belt tensioner for a seat belt

Info

Publication number: DE102019203356B4
Application number: DE102019203356.3A
Authority: DE
Inventors: David Winheim; Sven Krambeer
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2039-03-13
Also published as: DE102019203356A1

Abstract

Kupplung eines reversiblen Gurtstraffers (20), der für einen Sicherheitsgurt (4) eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist, wobei- auf einer Gurtwelle (3) des Gurtstraffers (20) der Sicherheitsgurt (3) mit einem Ende aufgewickelt ist, und- die in einem Gehäuse (9) integrierte Kupplung (1) zwischen einer Antriebseinrichtung (5) und der Gurtwelle (3) angeordnet ist, und- ein von der Antriebseinrichtung (5) angetriebenes Antriebsrad (7) umfasst, wobei- die Kupplung (1) gemeinsam mit der Antriebseinrichtung (5) an einem fahrzeugfesten Gurtaufrollrahmen (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass- das Antriebsrad (7) und eine Steuerscheibe (16) der Kupplung (1) miteinander formschlüssig gekoppelt und- gleichzeitig begrenzt relativ zueinander verdrehbar sind, und- in einer einer Schließstellung der Kupplung (1) entsprechenden ersten Drehrichtung zur Aktivierung der Gurtwelle (3) zunächst der Steuerscheibe (16) zugeordnete, über einen reibschlüssig in dem Gehäuse (9) eingesetzten Federring (8) verstellbare Sucherzähne (13) in eine Verzahnung (26) verrasten, und- anschließend dem Antriebsrad (7) zugeordnete, über die Steuerscheibe (16) verstellbare Verriegelungsklinken (27) in eine Verzahnung (25) verrasten, wobei- die Verzahnungen (25, 26) einem drehfest mit der Gurtwelle (3) verbundenen Verzahnungsring (23) zugeordnet sind, und- bei einer zweiten Drehrichtung des Antriebsrades (7) in Richtung einer Offenstellung der Kupplung (1) sich die Sucherzähne (13) und die Verriegelungsklinken (27) aus den Verzahnungen (25, 26) lösen wobei- die Verriegelungsklinken (27) um einen Bolzen (29) des Antriebsrades (7) schwenkbar sind und koaxial zur Gurtwelle (3) ausgerichtete Verstellstifte (40) aufweisen, wobei- die durch Öffnungen des Antriebsrades (7) geführten Verstellstifte (40) formschlüssig in Führungskulissen (39) der Steuerscheibe (16) eingreifen, und- die Sucherzähne (13) um einen Bolzen (15) des Steuerrings (16) schwenkbar sind und in die Führungsschlitze (14) der Sucherzähne (13) koaxial zur Gurtwelle (3) ausgerichtete Führungsstifte (12) des Federrings (8) eingreifen.Coupling of a reversible seat belt tensioner (20) intended for a seat belt (4) of a motor vehicle, with one end of the seat belt (3) wound on a belt shaft (3) of the seat belt tensioner (20) and one end of the seat belt in a housing (9) integrated coupling (1) is arranged between a drive device (5) and the belt shaft (3), and comprises a drive wheel (7) driven by the drive device (5), the coupling (1) together with the drive device (5) is attached to a belt retractor frame (2) fixed to the vehicle, characterized in that- the drive wheel (7) and a control disc (16) of the coupling (1) are positively coupled to one another and- at the same time can be rotated relative to one another to a limited extent, and- in one A first direction of rotation corresponding to a closed position of the clutch (1) for activating the belt shaft (3) is initially assigned to the control disc (16) and is inserted into the housing (9) via a spring ring (8) v Finder teeth (13) that can be created lock into a toothing (26), and then - the locking pawls (27), which are assigned to the drive wheel (7) and adjustable via the control disc (16), lock into a toothing (25), the toothing (25, 26) ) are assigned a toothed ring (23) connected in a rotationally fixed manner to the belt shaft (3), and - in a second direction of rotation of the drive wheel (7) in the direction of an open position of the coupling (1), the finder teeth (13) and the locking pawls (27) are disengaged loosen the teeth (25, 26) whereby - the locking pawls (27) can be pivoted about a bolt (29) of the drive wheel (7) and have adjusting pins (40) aligned coaxially to the belt shaft (3), whereby - the openings in the drive wheel ( 7) guided adjusting pins (40) engage positively in guide slots (39) of the control disk (16), and - the finder teeth (13) can be pivoted about a bolt (15) of the control ring (16) and into the guide slots (14) of the finder teeth ( 13th ) engage guide pins (12) of the spring ring (8) aligned coaxially with the belt shaft (3)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplung eines reversiblen Gurtstraffers, der für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeugs bestimmt ist, wobei auf einer Gurtwelle des Gurtstraffers der Sicherheitsgurt mit einem Ende aufgewickelt ist und die in einem Gehäuse integrierte Kupplung zwischen einer Antriebseinrichtung und der Gurtwelle angeordnet ist und ein von der Antriebseinrichtung angetriebenes Antriebsrad umfasst sowie gemeinsam mit der Antriebseinrichtung an einem fahrzeugfesten Gurtaufrollrahmen befestigt ist.The present invention relates to a coupling of a reversible belt tensioner intended for a seat belt of a motor vehicle, the seat belt being wound with one end on a belt shaft of the belt tensioner and the coupling integrated in a housing being arranged between a drive device and the belt shaft and one of the drive device comprises driven drive wheel and is fastened together with the drive device to a vehicle-mounted belt retractor frame.

Reversible Gurtstraffer sind dazu vorgesehen, in einer VorUnfallphase vorhandene Gurtlose aus einem Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges herauszuziehen, um den Insassen in einer möglichen nachfolgenden Unfallsituation früher an die Fahrzeugverzögerung anzukoppeln. Ferner kann durch das Herausziehen der Gurtlose die Aufmerksamkeit des Insassen erhöht werden, so dass er sich auf die nachfolgend möglicherweise eintretende Unfallsituation besser vorbereiten kann bzw. darauf vorbereitet reagieren kann.Reversible belt tensioners are provided to pull any slack from a seat belt of a motor vehicle in a pre-accident phase in order to couple the occupant to the vehicle deceleration earlier in a possible subsequent accident situation. Furthermore, the attention of the occupant can be increased by pulling out the belt slack, so that he can better prepare himself for the subsequently possibly occurring accident situation or react prepared to it.

Der Sicherheitsgurt des Gurtstraffers ist mit einem Ende auf einer Gurtwelle eines fahrzeugfest befestigten Gurtaufrollers aufgewickelt und mit dem anderen Ende über einen Endbeschlag zugfest mit der Fahrzeugstruktur verbunden. Auf dem Sicherheitsgurt ist eine Gurtzunge verschiebbar geführt, welche in einem fahrzeugfest fixierten Gurtschloss verriegelbar ist und dadurch den Sicherheitsgurt in eine bewährte Dreipunktgurtgeometrie mit einem Beckengurtabschnitt und einem Diagonalgurtabschnitt unterteilt. Eine bewährte Ausführungsform von reversiblen Gurtstraffern umfasst eine einen Elektromotor einschließende Antriebseinrichtung, welche über eine Kupplung und ein Getriebe mit der Gurtwelle des Gurtaufrollers verbindbar ist und bei einer Aktivierung die Gurtwelle schlagartig in Aufwickelrichtung antreibt, welche im Sinne der Erfindung als erste Drehrichtung bezeichnet wird.One end of the seat belt of the belt tensioner is wound onto a belt shaft of a belt retractor that is fixed to the vehicle, and the other end is connected to the vehicle structure in a tensile manner via an end fitting. A belt tongue is slidably guided on the seat belt and can be locked in a seat belt lock fixed to the vehicle and thereby divides the seat belt into a tried and tested three-point belt geometry with a lap belt section and a diagonal belt section. A proven embodiment of reversible belt tensioners includes a drive device including an electric motor, which can be connected to the belt shaft of the belt retractor via a coupling and a gear and, when activated, drives the belt shaft abruptly in the winding direction, which is referred to as the first direction of rotation in the context of the invention.

Dabei ist es für die Funktionsfähigkeit des Gurtaufrollers wichtig, dass die Gurtwelle bei einer Aktivierung des Elektromotors erst über die Kupplung mit dem Elektromotor verbunden wird und der Gurtaufroller sich im Normalgebrauch in beide Drehrichtungen ungehindert frei drehen kann. Dabei muss die Kupplung so ausgebildet sein, dass die Verbindung bei einer Aktivierung möglichst schnell hergestellt wird, während die Verbindung nach dem Ende der Vorunfallsituation möglichst schnell wieder aufgehoben werden soll, so dass die Gurtwelle für den Fall des Nichteintretens eines Unfalles nachfolgend wieder frei drehen kann.It is important for the functionality of the belt retractor that the belt shaft is only connected to the electric motor via the coupling when the electric motor is activated and that the belt retractor can rotate freely in both directions of rotation during normal use. The coupling must be designed in such a way that the connection is established as quickly as possible when activated, while the connection should be canceled as quickly as possible after the end of the previous accident situation, so that the belt shaft can subsequently rotate freely again in the event that an accident does not occur .

Ein reversibler Gurtstraffer ist aus der DE 100 59 227 C1 bekannt. Die Kupplung weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Kupplungsklinke auf, deren Bewegung bei einer Aktivierung des Elektromotors über ein Bremselement gesteuert wird. Die Kupplungsklinke steuert dadurch bei einer Aktivierung des Elektromotors selbsttätig in eine Verzahnung einer drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Kupplungsglocke ein. Nach dem Abschluss der Vorunfallsituation wird die Kupplungsklinke entweder dadurch, dass der Elektromotor kurzzeitig in die entgegengesetzte Richtung dreht oder indem der irreversible Gurtstraffer aktiviert wird, zu einer Relativbewegung gegenüber der Verzahnung der Kupplungsglocke gezwungen, während der sie zu einem Abgleiten an den Zahnflanken gezwungen und dadurch automatisch wieder eingeschoben wird. Bei dieser Kupplung muss die Kupplungsklinke einen vergleichsweise langen Weg zurücklegen, bevor die Verbindung vollständig hergestellt oder aufgehoben ist. Ferner kann die Kupplungsklinke in Extremfällen aufgrund von eigenständigen Bewegungen ungewollt in die Verzahnung der Kupplungsglocke eingreifen, wodurch sich eine Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Gurtwelle einstellt, welche die Funktion des Gurtaufrollers im Normalgebrauch stören kann.A reversible pretensioner is out of the DE 100 59 227 C1 known. In this exemplary embodiment, the clutch has a clutch pawl, the movement of which is controlled via a braking element when the electric motor is activated. As a result, when the electric motor is activated, the clutch pawl automatically engages in a toothing of a clutch bell connected to the belt shaft in a rotationally fixed manner. After the end of the accident situation, the clutch pawl is forced to move relative to the teeth of the clutch bell either by the electric motor briefly turning in the opposite direction or by activating the irreversible belt tensioner, during which it is forced to slide on the tooth flanks and thereby is automatically pushed back in. With this coupling, the coupling pawl has to cover a comparatively long distance before the connection is completely established or canceled. Furthermore, in extreme cases, the clutch pawl can unintentionally engage the toothing of the clutch bell due to independent movements, whereby a connection is established between the electric motor and the belt shaft, which can disrupt the function of the belt retractor in normal use.

Aus der Druckschrift EP 1 731 388 B1 ist ein weiterer reversibler Gurtstraffer mit einer schwenkbaren Kupplungsklinke bekannt, welche bei einer Aktivierung eines Elektromotors zu einer Schwenkbewegung gezwungen wird, um einer kraftschlüssige Verbindung zu einer Gurtwelle zu schaffen.From the pamphlet EP 1 731 388 B1 Another reversible belt tensioner with a pivotable coupling pawl is known which, when an electric motor is activated, is forced to pivot in order to create a non-positive connection to a belt shaft.

Aus der Druckschrift DE 10 2018 211 226 A1 ist ein reversibler Gurtstraffer bekannt, bei dem ein unbeabsichtigter wiederholter Eingriff der Kupplungsklinken dadurch verhindert ist, indem eine Blockierkontur vorgesehen ist, an welcher die Kupplungsklinke nach der außer Eingriff Bewegung zur Anlage gelangt, so dass die Kupplungsklinken gegen einen wiederholten Eingriff in die Verzahnung blockiert sind.From the pamphlet DE 10 2018 211 226 A1 A reversible belt tensioner is known in which an unintentional repeated engagement of the coupling pawls is prevented by a blocking contour is provided on which the coupling pawl comes to rest after the disengaged movement, so that the coupling pawls are blocked against repeated engagement in the toothing .

Aus der Druckschrift DE 10 2013 220 956 B3 ist ferner ein reversibler Gurtstraffer bekannt, bei dem ein Stützring vorgesehen ist, an dem sich die Kupplungsklinken in der Last übertragenden Stellung zusätzlich abstützen.From the pamphlet DE 10 2013 220 956 B3 a reversible belt tensioner is also known in which a support ring is provided on which the coupling pawls are additionally supported in the load-transferring position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte Kupplung für einen reversiblen Gurtstraffer zu schaffen, mit dem der Straffvorgang sowohl zuverlässig eingeleitet als auch zuverlässig gelöst werden kann.The invention is based on the object of creating a compact coupling for a reversible belt tensioner with which the tensioning process can both be reliably initiated and reliably solved.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein reversibler, die Merkmale des Anspruchs 1 einschließender Gurtstraffer vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, den Figuren sowie der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.To achieve the object, a reversible belt tensioner including the features of claim 1 is proposed. Further preferred refinements or developments are the dependent claims, the figures and the associated description.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Antriebsrad und eine Steuerscheibe der Kupplung miteinander formschlüssig gekoppelt und gleichzeitig begrenzt relativ zueinander verdrehbar sind, und in einer einer Schließstellung der Kupplung entsprechenden ersten Drehrichtung zur Aktivierung der Gurtwelle zunächst der Steuerscheibe zugeordnete, über einen reibschlüssig in dem Gehäuse eingesetzten Federring verstellbare Sucherzähne in eine erste Verzahnung verrasten und anschließend dem Antriebsrad zugeordnete, über die Steuerscheibe verstellbare Verriegelungsklinken in eine zweite Verzahnung verrasten, wobei die Verzahnungen einem drehfest mit der Gurtwelle verbundenen Verzahnungsring zugeordnet sind, und bei einer zweiten Drehrichtung des Antriebsrades in Richtung einer Offenstellung der Kupplung sich die Sucherzähne und die Verriegelungsklinken aus den Verzahnungen lösen.According to the invention, it is proposed that the drive wheel and a control disk of the clutch are positively coupled to one another and at the same time can be rotated relative to one another to a limited extent, and in a first direction of rotation corresponding to a closed position of the clutch to activate the belt shaft, initially assigned to the control disk via a spring washer inserted into the housing with a friction fit Lock the adjustable finder teeth in a first toothing and then lock the locking pawls assigned to the drive wheel and adjustable via the control disc in a second toothing, the toothing being assigned to a toothed ring connected to the belt shaft in a rotationally fixed manner, and in a second direction of rotation of the drive wheel in the direction of an open position of the clutch the finder teeth and the locking pawls disengage from the teeth.

Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplung sieht eine formschlüssige Koppelung des Antriebsrades und der Steuerscheibe vor sowie ein unmittelbares Zusammenwirken der auch als Eingriffsglieder zu bezeichnenden Sucherzähne und Verriegelungsklinken mit dem reibschlüssig eingesetzten Federring bzw. mit der Steuerscheibe in Form einer Zwangssteuerung. Ein von der Antriebseinrichtung ausgelöster Drehimpuls wird aufgrund der formschlüssigen Koppelung des Antriebsrades mit der Steuerscheibe somit direkt auf die Eingriffsglieder übertragen, die durch eine Verdrehung in zugehörige Verzahnungen verrasten.The structural design of the coupling according to the invention provides for a positive coupling of the drive wheel and the control disk as well as a direct interaction of the finder teeth and locking pawls, which can also be referred to as engagement members, with the frictionally inserted spring ring or with the control disk in the form of a forced control. Due to the positive coupling of the drive wheel with the control disk, an angular momentum triggered by the drive device is thus transmitted directly to the engaging members, which lock into the associated toothing by rotating them.

Dadurch werden vorteilhaft unkontrollierte Bewegungen der Eingriffsglieder wirksam unterbunden. Das konstruktive Konzept gewährleistet eine genaue Führung sowie eine exakte Betätigung der Eingriffsglieder, die eine ungewollte Verstellung wirksam verhindert. Somit besteht eine Sicherheit gegenüber einer eigenständigen, zu einer Funktionsstörung des Gurtaufrollers führenden unkontrollierten Verrastung der Sucherzähne und der Verriegelungsklinken in den zugehörigen äußeren Verzahnungen des Verzahnungsrings.This advantageously effectively prevents uncontrolled movements of the engagement members. The design concept ensures precise guidance and precise actuation of the engagement members, which effectively prevents unwanted adjustment. There is thus a security against an independent, uncontrolled latching of the finder teeth and the locking pawls in the associated external toothings of the toothed ring, which leads to a malfunction of the belt retractor.

Mit der vorgeschlagenen Lösung wird aufgrund einer direkten Übersetzung die von der Antriebseinrichtung ausgelöste Drehbewegung mit einem kleinen Drehwinkel von dem Antriebsrad auf die Steuerscheibe übertragen. Mit dem Konzept gemäß der Erfindung ist eine beschleunigte Schließstellung der Kupplung realisierbar, die zu einer schnellen Aktivierung der Gurtwelle führt, verbunden mit einer gewünschten zuverlässigen Einleitung des Straffvorgangs, um in einer Vorunfallphase vorhandene Gurtlose schnell aus einem Sicherheitsgurt herauszuziehen. Andererseits gewährleistet die Erfindung, dass nach dem Ende einer Vorunfallsituation die Kupplung schnell und zuverlässig aus der Schließstellung gelöst wird, so dass sich die Gurtwelle nachfolgend wieder ungehindert frei drehen kann. Der konstruktive kompakte Aufbau der Kupplung gewährleistet weiterhin einen wirksamen Schutz gegenüber Umwelteinflüssen wie beispielsweise Staub.With the proposed solution, due to a direct translation, the rotary movement triggered by the drive device is transmitted from the drive wheel to the control disk at a small angle of rotation. With the concept according to the invention, an accelerated closed position of the clutch can be realized, which leads to a quick activation of the belt shaft, combined with a desired reliable initiation of the tensioning process in order to quickly pull any slack from a seat belt in a previous accident phase. On the other hand, the invention ensures that after the end of an accident situation, the clutch is released quickly and reliably from the closed position, so that the belt shaft can subsequently rotate freely again without hindrance. The compact design of the coupling also ensures effective protection against environmental influences such as dust.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die um einen Bolzen des Antriebsrades schwenkbaren Verriegelungsklinken jeweils einen koaxial zur Gurtwelle ausgerichteten Verstellstift aufweisen, der, durch eine Öffnung im Antriebsrad geführt, formschlüssig in eine Führungskulisse der Steuerscheibe eingreift. Ferner sind die Sucherzähne um einen Bolzen der Steuerscheibe schwenkbar positioniert, wobei jeweils in einem Führungsschlitz des Sucherzahns koaxial zur Gurtwelle ausgerichtete Führungsstifte des Federrings eingreifen. Die Verstellung, das Zusammenwirken der Verriegelungsklinken mit der zugehörigen Verzahnung des Verzahnungsrings erfolgt über eine unmittelbare Verbindung zwischen der Steuerscheibe und dem Antriebsrad.It is further proposed that the locking pawls pivotable about a bolt of the drive wheel each have an adjusting pin aligned coaxially with the belt shaft, which, guided through an opening in the drive wheel, engages positively in a guide slot of the control disk. Furthermore, the finder teeth are pivotably positioned about a bolt of the control disk, with guide pins of the spring ring that are coaxially aligned with the belt shaft engaging in a guide slot of the finder tooth. The adjustment, the interaction of the locking pawls with the associated toothing of the toothed ring, takes place via a direct connection between the control disk and the drive wheel.

Ferner ist zur Ausgestaltung des reibschlüssig in dem Gehäuse der Kupplung eingesetzten Federrings vorgesehen, dass dieses geschlossene Bauteil innenseitig schräg eingebrachte Einschnitte aufweist, die zur Aufnahme von zumindest zwei gegenüberliegend eingesetzten Blattfedern bestimmt sind. Im Einbauzustand sind die Blattfedern radial vorgespannt reibschlüssig und kraftschlüssig an einem zylindrisch ausgeführten, zentrisch in das Gehäuse ragenden Ansatz des Gehäuses abgestützt. Über die Blattfedern ergibt sich eine breitflächige Abstützung des Federrings in dem Kupplungsgehäuse, die zu einer sicheren Einbaulage führt. Über die Gestaltung und/oder Dimensionierung der Blattfedern kann die Reibkraft und damit die zur Verstellung des Federrings erforderliche Kraft beeinflusst werden und folglich die Zeit zum Einrücken und Ausrücken der schwenkbaren Suchzähne in die Verzahnungen des Verzahnungsrings.Furthermore, for the design of the spring ring inserted frictionally in the housing of the clutch, this closed component has incisions made obliquely on the inside, which are intended to receive at least two leaf springs inserted opposite one another. In the installed state, the leaf springs are radially pretensioned, frictionally engaged and non-positively supported on a cylindrical extension of the housing that protrudes centrally into the housing. The leaf springs provide extensive support for the spring ring in the clutch housing, which leads to a secure installation position. The frictional force and thus the force required to adjust the spring ring can be influenced via the design and / or dimensioning of the leaf springs and consequently the time for engaging and disengaging the pivotable search teeth in the toothing of the toothed ring.

Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Kupplung sieht außerdem vor, dass in der Losstellung bzw. der Offenstellung der Kupplung die Verriegelungsklinken in einer Ausnehmung des Antriebsrades und die Sucherzähne in Aussparungen der Steuerscheibe positioniert sind. Durch diese Ausgestaltung stellt sich für die Eingriffsglieder in der Losstellung der Kupplung eine Lageposition ein, in der ein Eingriff bzw. ein Kontakt mit dem Verzahnungsring wirksam verhindert wird. Weiterhin vermeidet diese festgelegte Lage der Eingriffsglieder eine Geräuschentwicklung.The structural design of the coupling according to the invention also provides that, in the loose position or the open position of the coupling, the locking pawls are positioned in a recess in the drive wheel and the finder teeth are positioned in recesses in the control disk. As a result of this configuration, a position is set for the engagement members in the released position of the clutch in which engagement or contact with the toothed ring is effectively prevented. Furthermore, this fixed position of the engagement members avoids the development of noise.

Ferner wird vorgeschlagen, den Verzahnungsring als ein muffenartiges Bauteil zu gestalten, das bevorzugt über eine Innenverzahnung mit einer Außenverzahnung der Gurtwelle formschlüssig verzahnt ist. Alternativ kann zur drehfesten, kraftschlüssigen Fixierung der Verzahnungsring auf einem Glattwellenabschnitt der Gurtwelle aufgepresst werden. Die äußeren Verzahnungen des Verzahnungsrings unterscheiden sich hinsichtlich des Durchmessers, wobei die Verzahnung mit dem größten Durchmesser für die Verriegelungsklinken und die weitere Au-ßenverzahnung für die Sucherzähne bestimmt ist. Um beispielsweise einen auf den Verzahnungsdurchmesser optimal abgestimmten Zahneingriff zu erreichen bietet es sich an, die äußeren Verzahnungen des Verzahnungsrings unterschiedlich auszuführen. Die mit den Außenverzahnungen zusammenwirkenden Verriegelungsklinken sowie die Sucherzähne besitzen ein auf die zugehörigen Verzahnungen abgestimmtes Eingriffsprofil. Zur Gewährleistung einer sicheren Funktion verrasten die Sucherzähne stets so, dass die Verriegelungsklinke genau in ein Zahnpaar der zugehörigen Verzahnung eingreift. Damit wird eine Position vermieden, bei der die Verriegelungsklinke auf einen Zahn der Verzahnung trifft.It is also proposed to design the toothed ring as a sleeve-like component, which is preferably interlocked with an external toothing of the belt shaft via internal teeth. Alternatively, the toothed ring can be pressed onto a smooth shaft section of the belt shaft for non-rotatable, non-positive fixing. The outer toothing of the toothed ring differ in terms of diameter, with the toothing with the largest diameter being intended for the locking pawls and the other external toothing for the finder teeth. In order, for example, to achieve tooth engagement that is optimally matched to the toothing diameter, it is advisable to design the outer toothing of the toothed ring differently. The locking pawls that interact with the external toothing and the finder teeth have an engagement profile that is matched to the associated toothing. To ensure reliable function, the finder teeth always lock in such a way that the locking pawl engages precisely in a pair of teeth of the associated toothing. This avoids a position in which the locking pawl meets a tooth of the toothing.

Im Einbauzustand ist der Verzahnungsring bevorzugt so in eine zentrische Öffnung des Antriebsrades platziert, dass die äußeren Verzahnungen des Verzahnungsrings getrennten Seiten des Antriebsrades zugeordnet sind.In the installed state, the toothed ring is preferably placed in a central opening of the drive wheel in such a way that the outer toothings of the toothed ring are assigned to separate sides of the drive wheel.

Außerdem wird gemäß einer weiteren Ausführungsform für die Kupplung ein topfartig geformtes Gehäuse vorgesehen, in dem der Federring sowie die Steuerscheibe an getrennten Kontaktflächen abgestützt und geführt sind. Den Abmessungen des Federrings und der Steuerscheibe angepasst sind die Kontaktflächen entsprechend axial und radial gestuft ausgeführt.In addition, according to a further embodiment, a pot-shaped housing is provided for the clutch, in which the spring ring and the control disk are supported and guided on separate contact surfaces. Adapted to the dimensions of the spring ring and the control disk, the contact surfaces are designed to be axially and radially stepped accordingly.

Weiterhin bietet es sich an, die Kupplung auf der von der Gurtwelle abgewandten Stirnseite mit einem Kupplungsdeckel abzudecken, der Führungsbahnen für die Arretierbolzen der Steuerscheibe aufweist, die gleichzeitig durch Führungsbahnen des Antriebsrades geführt sind. Zur verdrehgesicherten Einbaulage des Kupplungsdeckels weist dieser außenseitig Aussparungen auf, in die Vorsprünge des Antriebsrades formschlüssig eingreifen. Der die Stirnseite der Kupplung abdeckende Kupplungsdeckel unterbindet auch den Eintritt von die Funktion der Kupplung nachteilig beeinflussenden Verunreinigungen.Furthermore, it is advisable to cover the coupling on the end face facing away from the belt shaft with a coupling cover which has guide tracks for the locking bolts of the control disc, which are simultaneously guided by guide tracks of the drive wheel. For the installation position of the clutch cover secured against rotation, the clutch cover has recesses on the outside into which the projections of the drive wheel engage in a form-fitting manner. The clutch cover covering the end face of the clutch also prevents the entry of contaminants that have a detrimental effect on the function of the clutch.

Das erfindungsgemäße Konzept sieht weiterhin vor, dass optional zwischen dem Arretierbolzen der Steuerscheibe und dem Zentrierbolzen des Antriebsrades ein Federelement einsetzbar ist, das synchron zu einer Relativbewegung der Verriegelungsklinke gegenüber dem Steuerring vorgespannt wird. Über das bevorzugt als Zugfeder ausgeführte Federelement ist sichergestellt, dass die Verriegelungsklinke beispielsweise bei auftretenden Vibrationen in ihrer Ursprungsposition verbleibt und bei einem Stillstand des Motors selbsttätig in ihre Ursprungsposition zurückkehrt.The concept according to the invention also provides that a spring element can optionally be inserted between the locking bolt of the control disk and the centering bolt of the drive wheel, which spring element is pretensioned synchronously with a relative movement of the locking pawl with respect to the control ring. The spring element, which is preferably designed as a tension spring, ensures that the locking pawl remains in its original position, for example when vibrations occur, and automatically returns to its original position when the motor comes to a standstill.

Ferner ist vorgesehen, dass die Steuerscheibe, das Antriebsrad, der Verzahnungsring sowie die Verriegelungsklinken und Sucherzähne bevorzugt aus einem gehärteten Stahl hergestellt sind. Dieser Werkstoff ist geeignet, damit diese Bauteile die sich einstellenden Kräfte im Betriebszustand dauerhaft übertragen können, ohne sich dabei plastisch zu verformen. Zur Erzielung eines Kostenvorteils bietet es sich an, einzelne Bauteile als Umformteil oder Gießteil zu gestalten. Die ringförmigen Bauteile, der Federring sowie der Kupplungsdeckel der Kupplung sind bevorzugt aus Kunststoff hergestellt und dazu beispielsweise als Kunststoffspritzteile ausgeführt, wodurch anstelle herkömmlicher Metallkomponenten eine Gewichtsersparnis erzielbar ist.It is also provided that the control disk, the drive wheel, the toothed ring and the locking pawls and finder teeth are preferably made of hardened steel. This material is suitable so that these components can permanently transmit the forces that arise in the operating state without being plastically deformed in the process. In order to achieve a cost advantage, it is advisable to design individual components as formed parts or cast parts. The ring-shaped components, the spring washer and the clutch cover of the clutch are preferably made of plastic and, for this purpose, are designed, for example, as plastic injection-molded parts, whereby a weight saving can be achieved instead of conventional metal components.

Um die Montage der Kupplung zu vereinfachen bietet es sich an, das Antriebsrad zusammen mit der Steuerscheibe, dem Verzahnungsring den Eingriffsgliedern sowie dem Kupplungsdeckel als eine vormontierbare Baugruppe auszubilden, die in das Gehäuse einfügbar und auf die Gurtwelle aufschiebbar ist.In order to simplify the assembly of the clutch, it is advisable to design the drive wheel together with the control disk, the toothed ring, the engagement members and the clutch cover as a preassembled assembly that can be inserted into the housing and pushed onto the belt shaft.

Ferner kann für den Fall des Eintretens von einem Unfall durch Zünden eines pyrotechnischen Treibsatzes ein irreversibler Gurtstraffer realisiert werden. Dazu erfolgt ein Antrieb des Antriebsrades unter Umgehung des Elektromotors der Antriebseinrichtung, um im Notfall eine beschleunigte Drehbewegung bzw. Drehzahl der Gurtwelle in Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes zu erreichen. Bevorzugt wird durch eine Sensorik des Fahrzeugs das Zünden des pyrotechnischen Treibsatzes aktiviert, der in die Antriebseinrichtung eingreift, wobei die im Eingriff befindlichen Verriegelungsklinken und Sucherzähne gelöst oder abgerissen werden, damit das von dem Treibsatz angetriebene Antriebsrad widerstandsfrei die Gurtwelle beschleunigen kann. Diese auch mCPL- oder eCPL-Antrieb (mechanical/electronic crash pull locking) bezeichnete Maßnahme ist bevorzugt geeignet zur Schaffung eines irreversiblen Gurtstraffers.Furthermore, in the event of an accident, an irreversible belt tensioner can be implemented by igniting a pyrotechnic propellant. For this purpose, the drive wheel is driven while bypassing the electric motor of the drive device in order to achieve an accelerated rotational movement or speed of rotation of the belt shaft in the winding-up direction of the seat belt in an emergency. The ignition of the pyrotechnic propellant, which engages in the drive device, is preferably activated by a sensor system of the vehicle, the engaged locking pawls and finder teeth being released or torn off so that the drive wheel driven by the propellant can accelerate the belt shaft without resistance. This measure, also called mCPL or eCPL (mechanical / electronic crash pull locking) drive, is preferably suitable for creating an irreversible belt tensioner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

1: einen reversiblen Gurtstraffer;
2: ein Gehäuse einer erfindungsgemäßen Kupplung;
3: eine erfindungsgemäße Kupplung in Schrägansicht mit zugehörigem Federring und einer Steuerscheibe;
4: die Kupplung gemäß 3 ergänzt mit zugehörigem Antriebsrad und Verzahnungsring;
5: eine erfindungsgemäße Kupplung in einer Explosionsdarstellung;
6: den Federring der erfindungsgemäßen Kupplung;
7: die Steuerscheibe der erfindungsgemäßen Kupplung;
8: den Sucherzahn der erfindungsgemäßen Kupplung;
9: das Antriebsrad der erfindungsgemäßen Kupplung;
10: die Verriegelungsklinke der erfindungsgemäßen Kupplung;
11: den Verzahnungsring der erfindungsgemäßen Kupplung;
12: den Verschlussdeckel der erfindungsgemäßen Kupplung;
13: die Kupplung aus den 1 bis 12 in einer ersten Schaltstellung;
14: die Kupplung aus den 1 bis 12 in einer zweiten Schaltstellung;
15: die Kupplung aus den 1 bis 12 in einer dritten Schaltstellung;
16: die Kupplung in einer Schnittansicht A-A, die das Zusammenwirken von dem Federring mit dem Gehäuse verdeutlicht;
17: die Kupplung in einer Schnittansicht B-B, die das Zusammenwirken der Sucherzähne mit dem Verzahnungsring verdeutlicht;
18: die Kupplung in einer Schnittansicht C-C, die das Zusammenwirken der Verriegelungsklinken mit dem Verzahnungsring verdeutlicht.

The invention is explained below on the basis of a preferred exemplary embodiment with reference to the accompanying figures. It shows:

1 : a reversible pretensioner;
2 : a housing of a coupling according to the invention;
3rd : a coupling according to the invention in an oblique view with an associated spring washer and a control disk;
4th : the clutch according to 3rd supplemented with the associated drive wheel and toothed ring;
5 : a coupling according to the invention in an exploded view;
6th : the spring ring of the coupling according to the invention;
7th : the control disk of the clutch according to the invention;
8th : the finder tooth of the coupling according to the invention;
9 : the drive wheel of the clutch according to the invention;
10 : the locking pawl of the coupling according to the invention;
11 : the toothed ring of the clutch according to the invention;
12th : the sealing cover of the coupling according to the invention;
13th : the clutch from the 1 to 12th in a first switching position;
14th : the clutch from the 1 to 12th in a second switching position;
15th : the clutch from the 1 to 12th in a third switch position;
16 : the coupling in a sectional view AA, which illustrates the interaction of the spring ring with the housing;
17th : the coupling in a sectional view BB, which illustrates the interaction of the finder teeth with the toothed ring;
18th : the coupling in a sectional view CC, which illustrates the interaction of the locking pawls with the toothed ring.

In der 1 ist ein reversibler Gurtstraffer 20 dargestellt, der eine in einem fahrzeugfest fixierten Gurtaufrollrahmen 2 drehbar gelagerte Gurtwelle 3 umfasst, auf der ein Ende eines Sicherheitsgurtes 4 aufwickelbar ist. Ferner ist an dem Gurtaufrollrahmen 2 eine Antriebseinrichtung 5 in Form eines Elektromotors mit einer herausgeführten Welle gehalten, welche über ein Getriebe 6 mit einem in einem Gehäuse 9 angeordneten Antriebsrad 7 gekoppelt ist. Zwischen dem Antriebsrad 7 und der Gurtwelle 3 ist eine erfindungsgemäße Kupplung 1 angeordnet, welche bei einer Aktivierung durch die Antriebseinrichtung 5 selbsttätig schließt und die Antriebsbewegung des Antriebsrades 7 auf die Gurtwelle 3 überträgt.In the 1 is a reversible seat belt tensioner 20th shown, the one in a fixed belt retractor frame 2 rotatably mounted belt shaft 3rd includes on one end of a seat belt 4th is windable. Furthermore, is on the belt retractor 2 a drive device 5 held in the form of an electric motor with a lead-out shaft, which is via a gear 6th with one in one housing 9 arranged drive wheel 7th is coupled. Between the drive wheel 7th and the belt shaft 3rd is a coupling according to the invention 1 arranged, which upon activation by the drive device 5 closes automatically and the drive movement of the drive wheel 7th on the belt shaft 3rd transmits.

Die 2 zeigt das topfartig gestaltete Gehäuse 9 der Kupplung 1 in einer Einzelteilzeichnung, das zur Führung und/oder Abstützung eines Federrings 8 und einer Steuerscheibe 16 (gezeigt in 3 bzw. 4) getrennte Kontaktflächen 43, 44 aufweist. Die in einer radial von einem zentrischen in das Gehäuse 9 ragenden Ansatz 11 und einer Außenwandung 45 begrenzten Ringfläche angeordneten Kontaktflächen 43, 44 sind zur Anpassung an die Formgebung des Federrings 8 und der Steuerscheibe 16 axial und radial gestuft angeordnet.The 2 shows the pot-shaped housing 9 the clutch 1 in a single part drawing that is used to guide and / or support a spring ring 8th and a control disk 16 (shown in 3rd or. 4th ) separate contact surfaces 43 , 44 having. The in a radial from a centric in the housing 9 outstanding approach 11 and an outer wall 45 limited annular surface arranged contact surfaces 43 , 44 are to adapt to the shape of the spring ring 8th and the control disk 16 arranged axially and radially stepped.

In den 3 und 4 sind zwei Montagestufen zur Komplettierung der Kupplung 1 gezeigt. Der in dem Gehäuse 9 eingefügte, auf der Kontaktfläche 44 geführte Federring 8 ist mit zumindest zwei gegenüberliegenden Blattfedern 10 reib- und kraftschlüssig an dem zentrischen ringartigen Ansatz 11 des Gehäuses 9 abgestützt. Zwei um 180° versetzte Führungsstifte 12 des Federrings 8 greifen in Führungsschlitze 14 von Sucherzähnen 13 ein, die um Bolzen 15 drehbar sind, welche jeweils in Bohrungen 28 der Sucherzähne 13 eingepasst sind. Die Bolzen 15 sind einer auf einer zweiten Kontaktfläche 43 des Gehäuses 9 geführten Steuerscheibe 16 zugeordnet und dabei im Bereich einer Aussparung 17 platziert (gezeigt in 5), deren Größe einem Verstellbereich der Sucherzähne 13 angepasst ist. Zur Koppelung der Steuerscheibe 16 mit dem Antriebsrad 7 schließt die Steuerscheibe 16 zwei um 180° zueinander versetzte Arretierbolzen 18 ein, (verdeutlicht in 5), die jeweils in einer längenbegrenzten Führungsbahn 19 des Antriebsrades 7 geführt sind. Über eine Außenverzahnung 21 des Antriebsrades 7 in Verbindung mit einem freiliegenden Ausschnitt 22 in dem Gehäuse 9 ist eine Antriebsverbindung zum Getriebe 6 herstellbar. In eine zentrische Öffnung 41 (gezeigt in 5) des Antriebsrades 7 ist ein Verzahnungsring 23 eingesetzt, der mittels einer Innenverzahnung 24 oder einer Presspassung im Einbauzustand drehfest mit der Gurtwelle 3 verbunden ist.In the 3rd and 4th are two assembly stages for completing the coupling 1 shown. The one in the case 9 pasted, on the contact surface 44 guided spring washer 8th is with at least two opposite leaf springs 10 frictionally and non-positively on the central ring-like approach 11 of the housing 9 supported. Two guide pins offset by 180 ° 12th of the spring ring 8th grip into guide slots 14th of finder teeth 13th one that is around bolt 15th are rotatable, each in holes 28 the finder teeth 13th are fitted. Bolts 15th are one on a second contact surface 43 of the housing 9 guided control disk 16 assigned and thereby in the area of a recess 17th placed (shown in 5 ), the size of which corresponds to an adjustment range of the finder teeth 13th is adapted. For coupling the control disc 16 with the drive wheel 7th closes the control disc 16 two locking bolts offset by 180 ° to each other 18th a, (clarified in 5 ), each in a length-limited guideway 19th of the drive wheel 7th are led. Via an external toothing 21st of the drive wheel 7th in connection with an exposed cutout 22nd in the case 9 is a drive connection to the gearbox 6th manufacturable. In a central opening 41 (shown in 5 ) of the drive wheel 7th is a toothed ring 23 used, which by means of an internal toothing 24 or a press fit with the belt shaft in a rotationally fixed manner when installed 3rd connected is.

Die Explosionsdarstellung in 5 zeigt weitere Details der Kupplung 1. Der Verzahnungsring 23 umfasst außenseitig zwei zueinander radial höhenversetzte Verzahnungen 25, 26, wobei die im Durchmesser kleinere, der Steuerscheibe 16 zugewandte Verzahnung 26 mit den Sucherzähnen 13 in einer Wirkverbindung steht. Der weiteren Verzahnung 25 sind Verriegelungsklinken 27 zugeordnet, die jeweils in einer Ausnehmung 31 einer mittleren Stufe 32 des Antriebsrades 7 angeordnet und um einen Bolzen 29 schwenkbar sind, welcher dazu in eine Bohrung 30 der Verriegelungsklinke 27 eingreift. Auf der von dem Gurtaufrollrahmen 2 abgewandten Stirnseite ist die Kupplung 1 von einem Kupplungsdeckel 33 abgedeckt, der drehfixiert in dem Antriebsrad 7 eingesetzt ist, wobei zwei radial nach innen gerichtete Vorsprünge 35 des Antriebsrades 7 formschlüssig in Ausnehmungen 34 des Kupplungsdeckels 33 eingreifen. Weiterhin sind umfangsverteilt positionierte Zentrierbolzen 36 des Antriebsrades 7 in Bohrungen 37 des Kupplungsdeckels 33 eingepasst. Der Kupplungsdeckel 33 schließt außerdem zwei für die Arretierbolzen 18 der Steuerscheibe 16 bestimmte Führungsbahnen 38 ein, deren Lage und Größe mit den Führungsbahnen 19 im Antriebsrad 7 korrespondieren.The exploded view in 5 shows further details of the coupling 1 . The toothed ring 23 includes on the outside two toothings that are radially offset in height 25th , 26th , the smaller in diameter being the control disk 16 facing toothing 26th with the finder teeth 13th is in an operative connection. The further interlocking 25th are locking pawls 27 assigned, each in a recess 31 an intermediate level 32 of the drive wheel 7th arranged and around a bolt 29 are pivotable, which for this purpose in a bore 30th the locking pawl 27 intervenes. On the one from the seat belt retractor frame 2 facing away from the face is the coupling 1 from a clutch cover 33 covered, which is rotationally fixed in the drive wheel 7th is inserted, with two radially inwardly directed projections 35 of the drive wheel 7th form-fitting in recesses 34 of the clutch cover 33 intervention. Furthermore, centering bolts are distributed around the circumference 36 of the drive wheel 7th in holes 37 of the clutch cover 33 fitted. The clutch cover 33 also includes two for the Locking bolt 18th the control disk 16 certain guideways 38 one, their location and size with the guideways 19th in the drive wheel 7th correspond.

Die Einzelteilzeichnungen gemäß den 6 bis 12 verdeutlichen weitere Details der Kupplung 1.The individual part drawings according to 6th to 12th clarify further details of the coupling 1 .

Der Federring 8 schließt zwei bogenförmig angeordnete Blattfedern 10 ein, deren Enden jeweils in Einschnitte 42 des Federrings 8 eingesetzt und die im Einbauzustand radial vorgespannt kraft- und reibschlüssig an dem zylindrischen Ansatz 11 des Gehäuses 9 abgestützt sind. In der Steuerscheibe 16 sind zwei tiefenbegrenzte, L-förmig gestaltete Führungskulissen 39 eingebracht, in die Verstellstifte 40 der Verriegelungsklinken 27 formschlüssig geführt sind, über die bei einer auftretenden Relativbewegung zwischen dem Antriebsrad 7 und der Steuerscheibe 16 eine Verdrehung der Verriegelungsklinken 27 in Richtung der Verzahnung 25 erfolgt.The spring ring 8th closes two arched leaf springs 10 one, the ends of which are each in notches 42 of the spring ring 8th used and the radially pretensioned in the installed state non-positively and frictionally on the cylindrical extension 11 of the housing 9 are supported. In the control disk 16 are two depth-limited, L-shaped guide slots 39 introduced into the adjustment pins 40 the locking pawls 27 Are positively guided, via which when a relative movement occurs between the drive wheel 7th and the control disk 16 twisting of the locking pawls 27 in the direction of the toothing 25th he follows.

Die Kupplung 1 schließt und öffnet die Antriebsverbindung zwischen der Antriebseinrichtung 5 und der Gurtwelle 3 gemäß den in 13 bis 15 dargestellten Schaltstellungen.The coupling 1 closes and opens the drive connection between the drive device 5 and the belt shaft 3rd according to the in 13th to 15th switching positions shown.

In der Losstellung der Kupplung 1 sind die Sucherzähne 13 sowie die Verriegelungsklinken 27 entfernt von den Verzahnungen 25, 26 in der Aussparung 17 der Steuerscheibe 16 bzw. der Ausnehmung 31 des Antriebrades 7 positioniert. Die Gurtwelle 3 kann in dieser Schaltstellung der Kupplung 1 ungehindert frei gegenüber dem Antriebsrad 7 drehen.In the release position of the clutch 1 are the finder teeth 13th as well as the locking pawls 27 away from the gears 25th , 26th in the recess 17th the control disk 16 or the recess 31 of the drive wheel 7th positioned. The belt shaft 3rd can in this switching position of the clutch 1 unhindered free in relation to the drive wheel 7th rotate.

Die 13 zeigt die Kupplung 1 in einer Zwischenstufe zur Erreichung einer ersten Schaltstellung, der Aktivierung der Antriebseinrichtung 5, wobei nicht alle zusammenwirkenden Bauteile sichtbar sind. Dabei wird das Antriebsrad 7 in die erste Drehrichtung A, eine Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes 4 angetrieben, wobei sich gleichzeitig die Steuerscheibe 16 verdreht, der über Arretierbolzen 18 mit dem Antriebsrad 7 verbunden ist. Durch den Reibschluss der Blattfedern 10 des Federrings 8 an dem Gehäuse 8 verursacht der in den Führungsschlitz 14 des Sucherzahns 13 eingreifende Führungsstift 12 des Federrings 8 eine Schwenkbewegung des Sucherzahns 13 in Richtung der Verzahnung 26 des Verzahnungsrings 23. Nach einer Verrastung des Sucherzahns 13 in der Verzahnung 26 blockiert die Steuerscheibe 16 eine kurze Zeitspanne. Aufgrund der sich einstellenden Relativverdrehung zwischen dem Antriebsrad 7 und der Steuerscheibe 16 sowie einem Eingriff der Verstellstifte 40 der Verriegelungsklinken 27 in die Führungskulissen 39 der Steuerscheibe 16 werden die Verriegelungsklinken 27 in Richtung der Verzahnung 25 des Verzahnungsrings 23 verschwenkt.The 13th shows the clutch 1 in an intermediate stage to achieve a first switching position, the activation of the drive device 5 , whereby not all interacting components are visible. This is the drive wheel 7th in the first direction of rotation A, a winding direction of the seat belt 4th driven, at the same time the control disk 16 twisted, the locking bolt 18th with the drive wheel 7th connected is. Due to the frictional engagement of the leaf springs 10 of the spring ring 8th on the housing 8th caused the in the guide slot 14th of the finder tooth 13th engaging guide pin 12th of the spring ring 8th a pivoting motion of the viewfinder tooth 13th in the direction of the toothing 26th of the toothed ring 23 . After locking the viewfinder tooth 13th in the gearing 26th blocks the control disc 16 a short period of time. Due to the resulting relative rotation between the drive wheel 7th and the control disk 16 as well as engagement of the adjustment pins 40 the locking pawls 27 into the guiding scenes 39 the control disk 16 the locking pawls 27 in the direction of the toothing 25th of the toothed ring 23 pivoted.

Nach erfolgtem Zahneingriff der Eingriffsglieder stellt sich zwischen dem Verzahnungsring 23, der damit verbundenen Gurtwelle 3 sowie dem Antriebsrad 7 eine synchrone Drehzahl ein, wobei die Drehrichtung aller Bauteile der Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes 4 entspricht.After the meshing of the teeth has taken place between the toothed ring 23 , the associated belt shaft 3rd as well as the drive wheel 7th a synchronous speed, the direction of rotation of all components of the winding direction of the seat belt 4th corresponds to.

In 14 ist die Kupplung 1 in einer Zwischenstufe zur Erreichung einer zweiten Schaltstellung zur Entkoppelung, zum Lösen der Kupplung 1 gezeigt. Dazu wird das Antriebsrad 7 über die Antriebseinrichtung 5 in eine zweite Drehrichtung B verdreht und gleichzeitig die über die Arretierbolzen 18 mit dem Antriebsrad 7 verbundene Steuerscheibe 16. Als Folge, ausgelöst durch den reibschlüssig positionierten Federring 8, lösen sich zunächst aufgrund einer Relativbewegung zwischen dem Antriebsrad 7 und der Steuerscheibe 16 die Zahneingriffe der Verriegelungsklinken 27, da in dieser Betriebsphase der Eingriff der Verstellstifte 40 in die Führungskulisse 39 der Steuerscheibe 16 ein Verschwenken der Verriegelungsklinken 27 in die Ausnehmungen 31 des Antriebsrades 7 verursacht. Anschließend löst sich die Verzahnung zwischen den Sucherzähnen 13 und der Außenverzahnung 26, da die in den Führungsschlitzen 14 der Sucherzähne 13 eingreifenden Führungsstifte 12 des Federrings 8 die Sucherzähne 13 in Richtung der Aussparungen 17 der Steuerscheibe 16 verdrehen. Nach einem Lösen beider Verzahnungen ist auch die Kupplung 1 gelöst, so dass sich die Gurtwelle 3 gegenüber dem Antriebsrad 7 ungehindert frei drehen kann.In 14th is the clutch 1 in an intermediate stage to achieve a second switching position for decoupling, for releasing the clutch 1 shown. The drive wheel is used for this 7th via the drive device 5 twisted in a second direction of rotation B and at the same time using the locking pin 18th with the drive wheel 7th connected control disk 16 . As a result, triggered by the frictionally positioned spring ring 8th , initially loosen due to a relative movement between the drive wheel 7th and the control disk 16 the meshing of the locking pawls 27 , because in this operating phase the engagement of the adjustment pins 40 into the management backdrop 39 the control disk 16 pivoting of the locking pawls 27 into the recesses 31 of the drive wheel 7th caused. Then the teeth between the finder teeth come loose 13th and the external gearing 26th , as those in the guide slots 14th the finder teeth 13th engaging guide pins 12th of the spring ring 8th the finder teeth 13th in the direction of the recesses 17th the control disk 16 twist. After loosening both teeth, the clutch is also 1 loosened so that the belt shaft 3rd opposite the drive wheel 7th can rotate freely.

Die 15 zeigt eine Schaltstellung der Kupplung 1 zur Realisierung eines irreversiblen Gurtstraffers, um bei einem Unfall die Drehgeschwindigkeit zum Aufrollen des Sicherheitsgurtes 4 zu erhöhen. Dies erfolgt durch Zünden eines von der Fahrzeugsensorik aktivierten, nicht abgebildeten pyrotechnischen Treibsatzes, der unter Umgehung des Elektromotors der Antriebseinrichtung 5 eingreift und dazu das Antriebsrad 7 und folglich die Gurtwelle 3 zu einer höheren Drehgeschwindigkeit in Pfeilrichtung A und damit in Aufrollrichtung des Sicherheitsgurtes 4 beschleunigt. Durch den pyrotechnischen Treibsatz werden die Verriegelungsklinken 27 sowie die Sucherzähne 13 schlagartig gelöst, bevorzugt durch ein schnelles Verdrehen der mit den Verriegelungsklinken 27 verbundenen Verstellstifte 40 und durch Abscheren der mit den Sucherzähnen 13 zusammenwirkenden Führungsstifte 12 des Federrings 8.The 15th shows a switching position of the clutch 1 to implement an irreversible seat belt tensioner to reduce the speed of rotation for rolling up the seat belt in the event of an accident 4th to increase. This is done by igniting a pyrotechnic propellant, not shown, activated by the vehicle sensor system, which bypasses the electric motor of the drive device 5 engages and the drive wheel 7th and consequently the belt shaft 3rd to a higher speed of rotation in the direction of arrow A and thus in the rolling direction of the seat belt 4th accelerated. The locking pawls are activated by the pyrotechnic propellant 27 as well as the finder teeth 13th suddenly released, preferably by quickly turning the locking pawl 27 connected adjustment pins 40 and by shearing the ones with the finder teeth 13th cooperating guide pins 12th of the spring ring 8th .

Die 16 bis 18 verdeutlichen durch Schnittdarstellungen der Kupplung 1 das Zusammenwirken einzelner Bauteile innerhalb der Kupplung 1.The 16 to 18th clarify by sectional views of the coupling 1 the interaction of individual components within the coupling 1 .

Gemäß der 16 wird das Antriebsrad 7 im Uhrzeigersinn angetrieben, wobei sich diese Drehbewegung aufgrund einer Verbindung auf die Steuerscheibe 16 überträgt. Dagegen unterbindet eine kraft- bzw. reibschlüssige Abstützung der drei Blattfedern 10 des Federrings 8 an dem Ansatz 11 des Gehäuses 9 eine Rotation des Federrings 8.According to the 16 becomes the drive wheel 7th driven clockwise, this rotary movement being due to a connection to the control disc 16 transmits. On the other hand, a non-positive or frictional support of the three leaf springs prevents 10 of the spring ring 8th on the approach 11 of the housing 9 a rotation of the spring ring 8th .

In 17 drehen sich das Antriebsrad 7 sowie die Steuerscheibe 16 im Uhrzeigersinn. Dabei entsteht eine Relativbewegung zwischen der Steuerscheibe 16 und dem Federring 8 und dessen Blattfedern 10, verbunden mit einer Verdrehung der Sucherzähne 13. Die Relativbewegung endet, wenn die Sucherzähne 13 in die zugehörige Verzahnung 26 des Verzahnungsrings 23 eingreifen. Nach Stillstand der Steuerscheibe 16 stellt sich eine Relativbewegung zwischen den Arretierbolzen 18 und der zugehörigen Führungsbahn 19 im Antriebsrad 7 ein.In 17th the drive wheel rotate 7th as well as the control disk 16 clockwise. This creates a relative movement between the control disk 16 and the spring washer 8th and its leaf springs 10 , associated with a twisting of the finder teeth 13th . The relative movement ends when the finder teeth 13th into the associated toothing 26th of the toothed ring 23 intervention. After the control disk has come to a standstill 16 there is a relative movement between the locking bolts 18th and the associated guideway 19th in the drive wheel 7th a.

Der Schnittverlauf C-C der Kupplung 1 gemäß 18 zeigt ein Federelement 46, das optional zwischen dem Arretierbolzen 18 der Steuerscheibe 16 und dem Zentrierbolzen 36 des Antriebsrades 7 einsetzbar ist. Das vorzugsweise als Zugfeder ausgelegte Federelement 46 wird synchron zu einer Relativbewegung der Verriegelungsklinke 27 gegenüber dem Steuerring 16 vorgespannt.The section line CC of the coupling 1 according to 18th shows a spring element 46 , which is optionally between the locking bolt 18th the control disk 16 and the centering bolt 36 of the drive wheel 7th can be used. The spring element, which is preferably designed as a tension spring 46 becomes synchronous with a relative movement of the locking pawl 27 opposite the control ring 16 biased.

Claims

Coupling of a reversible seat belt tensioner (20) intended for a seat belt (4) of a motor vehicle, with one end of the seat belt (3) wound onto a belt shaft (3) of the seat belt tensioner (20), and - which is in a housing (9) integrated coupling (1) is arranged between a drive device (5) and the belt shaft (3), and - comprises a drive wheel (7) driven by the drive device (5), wherein - the coupling (1) together with the drive device (5) is attached to a vehicle-mounted belt retractor frame (2), characterized in that - the drive wheel (7) and a control disk (16) of the coupling (1) are positively coupled to one another and - at the same time can be rotated relative to one another to a limited extent, and - in one a first direction of rotation corresponding to a closed position of the clutch (1) for activating the belt shaft (3), initially assigned to the control disc (16) via a spring belt inserted into the housing (9) with a friction fit ng (8) adjustable finder teeth (13) lock into a toothing (26), and - then lock pawls (27) assigned to the drive wheel (7) and adjustable via the control disc (16) in a toothing (25), whereby - the toothings (25, 26) are associated with a toothed ring (23) connected in a rotationally fixed manner to the belt shaft (3), and - in a second direction of rotation of the drive wheel (7) in the direction of an open position of the clutch (1), the finder teeth (13) and the locking pawls (27) loosen from the toothings (25, 26) whereby - the locking pawls (27) are pivotable about a bolt (29) of the drive wheel (7) and have adjustment pins (40) aligned coaxially to the belt shaft (3), whereby - the through Adjusting pins (40) guided by openings of the drive wheel (7) engage positively in guide links (39) of the control disc (16), and - the finder teeth (13) can be pivoted around a bolt (15) of the control ring (16) and into the guide slots (14 ) the S The smoker's teeth (13) engage guide pins (12) of the spring ring (8) that are coaxially aligned with the belt shaft (3).

Clutch after Claim 1 , characterized in that - the closed spring ring (8) has two leaf springs (10) on the inside, which are pretensioned and inserted into recesses (42) of the spring ring (8) at the end and which, in the installed state, are frictionally engaged on a cylindrical extension (11) of the housing ( 9) are supported.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - the locking pawls (27) of the drive wheel (7) are positioned in a loose position of the coupling (1) in recesses (31) of the drive wheel (7).

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - the finder teeth (13) of the control disc (16) are positioned in recesses (17) of the control disc (16) in a loose position of the coupling (1).

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - the two outer toothings (25, 26) enclosing toothed ring (23) is positively connected to the belt shaft (3) via an internal toothing (24), wherein - the outer, on a larger one Diameter arranged toothing (25) for the locking pawls (27) and the further outer toothing (26) for the finder teeth (13) is intended.

Clutch after Claim 1 , characterized in that - the toothed ring (23) is placed in a central opening (41) of the drive wheel (7) that the outer teeth (25, 26) of the toothed ring (23) are assigned to separate end faces of the drive wheel (7) .

Clutch after Claim 1 , characterized in that - the spring ring (8) and the control disc (16) are supported and guided on spaced-apart contact surfaces (43, 44) of the pot-shaped housing (9).

Clutch after Claim 1 , characterized in that - the coupling (1) is covered on the end face facing away from the belt shaft (3) by a coupling cover (33) which includes guide tracks (38) for locking bolts (18) of the control disc (16).

Clutch after Claim 8 , characterized in that - the clutch cover (33) has recesses (34) on the outside, into which projections (35) of the drive wheel (7) engage in a form-fitting manner to prevent rotation.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - a spring element (46) is inserted between the locking bolt (18) of the control disc (16) and the centering bolt (36) of the drive wheel (7).

Clutch after Claim 1 , characterized in that - the drive wheel (7), the control disc (16) and the toothed ring (23) are formed by a metal formed part or a cast part.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - the spring ring (8) and the coupling cover (33) are made from a plastic.

Coupling according to one of the preceding claims, characterized in that - the drive wheel (7) together with the control disk (16), the toothed ring (23), the finder teeth (13), the locking pawls (27) and the clutch cover (33) form an assembly which can be inserted pre-assembled into the housing (9) or pushed onto the belt shaft (3).

Clutch after Claim 1 , characterized in that - to implement an irreversible belt tensioner, the drive wheel (7) and the belt shaft (3) connected to it can be accelerated by igniting a pyrotechnic propellant.